Laboratorní příprava ZnO a interakce s biomolekulami

Pavla DANČÁKOVÁ

Master's thesis

Laboratory preparation of ZnO and interaction with biomolecules

Abstract:

Tato práce je zaměřená na nanočástice oxidu zinečnatého a jeho interakce s biomolekulami lysozymem, tryptofanem a BSA. V práci bylo laboratorně různými metodami syntetizováno 9 vzorků, které byly následně charakterizovány metodami SEM, XRD, EDS, DLS a byl změřen zeta potenciál v závislosti na pH. Z těchto devíti vzorků byly vybrány tři vzorky ZnO nanočástic pro zkoumání adsorpce biomolekul metodou UV/VIS. Enzym lysozym a protein BSA nejlépe interagovali s SG-2 vzorkem syntetizovaným sol-gel metodou. Tryptofan nejlépe interagoval se vzorkem ZS-B syntetizovaným zelenou syntézou z brambor. Pro tryptofan a BSA byly adsorpce celkově rozkolísané bez zřetelného trendu. Druhou metodou pro zkoumání interakcí bylo měření zeta potenciálu směsi ZnO nanočástic s biomolekulami v závislosti na koncentraci biomolekul. Nejlépe měřitelný byl lysozym, ostatní vzorky měly velmi často hodnoty zeta potenciálu v intervalu (-5) - 5 mV. Tudíž výsledky nebyly průkazné. Tyto dvě metody se shodovaly při měření adsorpce LYS na ZS-B a BSA na SG-2. U dalších vzorků se metody neshodovaly.

Abstract:

This work focused on zinc oxide nanoparticles and their interactions with the biomolecules lysozyme, tryptophan and BSA. In the work, 9 samples were synthesized in the laboratory by various methods, which were subsequently characterized by SEM, XRD, EDS, DLS methods and the zeta potential was measured depending on the pH. From these nine samples, three samples of ZnO nanoparticles were selected to investigate the adsorption of biomolecules by the UV/VIS method. Lysozyme enzyme and BSA protein interacted best with the SG-2 sample synthesized by the sol-gel method. Tryptophan interacted best with the ZS-B sample synthesized by green synthesis from potatoes. For tryptophan and BSA, the adsorptions were generally fluctuating without a clear trend. The second method to investigate the interactions was to measure the zeta potential of a mixture of ZnO nanoparticles with biomolecules depending on the concentration of the biomolecules. The best measurable was lysozyme, the other samples very often had zeta potential values in the interval (-5) - 5 mV. Therefore, the results were not conclusive. The two methods agreed when measuring the adsorption of LYS on ZS-B and BSA on SG-2. For other samples, the methods did not match.

Keywords

nanočástice, oxid zinečnatý, biomolekuly, syntéza, interakce, tryptofan, lysozym, BSA

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 5. 1. 2024

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Marta Férová, Ph.D.

University of Ostrava

Faculty of Science

Master programme / field:
Analytical Chemistry / Analytical Chemistry of Solid Phase